第4部分学习科学未来走向。
第10章结论。
一、学习者与学习。
1.发展与学习能力。关键发现：（1）特惠领域。（2）儿童具有利用他们理解的知识进行推理的能力。（3）儿童的问题的解决者也好奇产生疑惑和问题：儿童试图解决他们所面临的问题，寻求新的挑战。（4）很早就发展他们自己的学习能力，元认知。这种元认知能力，使他们能够计划和建功成功的学习以及修正错误。（5）儿童天生的学习能力需要加以引导：儿童的早期能力有赖于催化和调教。
2.学习的迁移。
人们将所学知识进行迁移的能力取决于如下因素：（1）人们必须达到足以支撑迁移的初始学习的一个最低限度。（2）把更多的时间用于学习，并不足以确保学习的有效性。实践和熟悉学科知识需要花费时间，但最重要的是人们在学习时如何利用他们的时间。（3）比起记课文或课堂的信息来说，理解性学习更能促进迁移。（4）在多元情景而非单一情境中学到的知识，更有利于灵活的迁移。（5）如果学生学会从练习中提取潜在的主题和原理，那么他们便可以根据时间地点，原因和方法灵活地运用他们的知识来解决新问题。（6）学习的迁移是一个积极的过程，学习和迁移不应该用仅有的一次一次迁移测试来进行评价。（7）所有的学习都包括来自以往经验的迁移。即使是最初的学习，也包括基于以往经验和先进知识的迁移。迁移不能简单地归结为在最初的学习发生后，就会出现或可能不出现的事情。（8）有时候人们带到新情境中的知识会阻碍后期的学习，因为他会把人的思维引向错误的方向。
3.能力与专业表现。
以下8个因素影响着专业知识和能力表现的发展：
相关的知识可以帮助人们用便于记忆的方法来组织信息。
学习者并不总是把他们拥有的知识与新的学习任务联系在一起，尽管他们之间存在这种潜在的联系。
相关的知识有助于人们超越给定的信息，去思考问题的表征，去从事推理活动，去收集各种相关信息，形成结论。
知识影响行为主要是通过影响人们对问题和情境的表征来实现的，对同一个问题的不同表征，会使问题变得容易困难或者不可能解决。
专家们对复杂问题的表征靠的是组织良好的知识结构，专家们知道应用知识的条件使他们能够非常轻松的获取相关的知识。
不同领域的知识，例如科学，数学和历史都有不同的组织特点，因此要深入的把握某个领域，就必须了解这个学科的相关知识，以及了解该学科更宽泛的结构化知识。
有才能的学习者和问题解决者监控和调节他们自己的学习过程，必要时改变他们的学习策略，他们能够估计并进行教学预测。
研究一般人的日常认知，能为我们提供有关日常环境中能力认知表现的有用信息，像专家们的工作一样，工具和社会规范有利于日常才能的形成，社会规范允许人们在特定的情境中完成任务，而人们常常不能在其他情境中完成这个任务。
小结
每个人的学习是建立在理解资源和兴趣之上的学习，一个主题并非是从无知开始，然后进行全新的学习，许多方式的学习需要转化已有的理解。但需要把某人的理解应用到新情境中时，尤为如此在帮助学习者理解，依据学习者的理解，在开展教学纠正他们的错误概念，以及在学习过程中观察学习者和与他们交往方面，教师起着至关重要的作用。
学习者之间的互动和学习者与教师的互动的观念来自于对学习机制和促进理解条件的概括。这个观念首先明确了很多情境中都存在着，学习当学习者，将他们所有的知识迁移到各种不同的心情，竟是最有效的学艺就发生了，这个学习观没有明确提出儿童代表先前知识，来到学校有的先前知识促进学，有的有的先前知识阻碍学习，他对学校教育的影响是多方面的，其中最重要的就是教师必须正视儿童先前知识的多层次的知识和观念。
1.有效的理解和思考需要对任何学科中的组织性原理进行连贯的理解，对各门学科问题的基本特征的理解将促进学生更好的进行推理和解决问题，早期能力是后续学习的基础，自我调整的学习过程有助于学习者对自己进行自我监控和调控学习。
2.学习的迁移及其广泛的应用最有可能在以下情况下发生，当学习者对所学材料有了结构化的连贯的理解，时，当迁移的情境与最初学习的结构相通时，当学习者掌握和实践了学科知识时，当学科领域交错在一起和学科领域共享认知要素时，当教学特别注意潜在的原理时，当教学明显的和直接的强调迁移时。
3.学习者的学习和理解通过以下方法得到促进，强调知识体系的结构性和连贯性；帮助学习者学习如何迁移他们的学习，帮助他们应用所学的知识。
4.对某一领域的深入理解就必须了解，该领域详细的事实性知识，专业知识的关键特征是对某个特定领域内的重要事时，能够详细的结构化地理解教育，必须是儿童充分掌握特定学科的详细知识，这样他们就有了在那些领域开展进一步探索的基础。
5.学习者的专业知识可以得到提升，体现专家身份的主要标志是他在掌握某一学科内容上所花的时间，其次某人对一个学科的了解越多，他就越容易学习其他知识。
教师与教学。
为深层学习而教。
传统教育往往强调对课文的记忆和掌握要达到深层理解，而仅凭普通的问题解决技能和答案的事，实际是远远不够的，专业知识涉及到对概念原理和探究过程等知识的精心组织。
新教学方法的支持者通过让学生参与个人活动，来建构学科领域的知识基础。这些方法包括一组事实和定义清晰的原理，教师的目标是培养学生对给定主题的理解，也帮助他们成为独立思考的问题解决者。达到这一目标的一个一种途径是告诉学生他们已经掌握了相关知识，在解决老师布置的各种难题时，学生理解了支配主题的原则。
新的科学教学方法的一个关键方面是强调帮助学生克服根深蒂固的错误概念，对学习的干扰。
专家教师。
专家教师了解他们所教学科中的知识结构这种知识，向他们提供了引导学生完成给定作业的认知路标，用于评定学生进步的评价方法，以及教师的疑问答形式提出的问题。专家教师对学生特别难以掌握和荣誉及掌握的学科知识领域是敏感的：他们了解可能阻碍学习的概念屏障，所以他们会密切关注这些学生错误概念所暴露的症状，以这种方式，学生的先前知识和教师的学科知识都成为了学习者成长的关键组成部分。
小结：
1.教师需要学科专业知识，也需要教学专业知识。
2.教师需要了解知识理论（认识论），这些理论可以指导他们所教的学科。
3.教师需要把教育学理解为反映学习原理的智力学科，包括学习者的文化观念和个性，如何影响学习的知识。
4.教师是学习者，学习原理和学生学习的迁移同样适用于教师。
5.教师需要有机会学习儿童认知发展和儿童思维发展的理论（儿童的认识论），教学实践如何依赖于学习者的先前知识。
6.教师需要建立他们自己基于终身学习的专业发展模式，而不是基于一个“更新的”学习模式，以便运用指导他们职业规划的框架。
学习环境。
技术工具。技术已成为教育中的一个重要工具，基于计算机的技术在增加知识的获取渠道和促进学习的手段方面大有前途。
技术在创建有效学习环境方面有5种迎接挑战的途径：
1.通过使用录像演示模拟和与具体的数据实践科学家进行因特网连接，把真实世界的问题带入课堂。
2.通过支架支持可以拓展学习者在通向理解路途上所做的实践和推理支架，允许学习者参与复杂的认知活动，例如科学直观性学习和基于模型的学习，如果没有技术支持，这是很难或者是不可能做到的。
3.学习者有更多的机会获得来自软件导师，教师和同伴的反馈，反思他们自己学习的过程，接受循序渐进时的指导，提高其学习和推理水平。
4.创建包括教师，管理者，学生家长和其他有兴趣的学习者在内的本地共同体和全球共同体。
5.扩大教师学习的机会。
支持学习的评价。
评价和反馈对于帮助人们学习是至关重要的，与学习和理解原理相一致的评价，应该：反映出优良的教学；持续地进行，但不能中断，并作为教育的组成部分；（向教师，学生和家长）提供有关学生所达到的理解程度的信息。
学习与社区连接。
在正规学习环境之外，儿童参与到许多能够促进他们学习的机构中，学习的一个关键环境是家庭。
小结：
设计有效的学习环境，包括考虑学习的目标和学生的目标。这一对比强调了一个事实，即要达到学习的目标，有各种手段，此外学生的目标会随着时间而改变。
1.支持性的学习环境是学生和教师可以操作的，社会组织机构，他需要强调影响学习的课堂环境的特征，强调由教师创建的用于学习和反馈的环境，强涛学生在校内或校外参与学习环境的范围。
2.与那些影响学习者的人接触交流，能够对课堂环境产生积极的影响，特别是与家庭或社区成员就学校的学习目标进行交流。
3.新技术工具在许多方面都具有促进学习的潜力，技术工具正在营造一种新的学习环境，我们需要对这种环境进行谨慎的评估，包括评估利用技术来促进学习的方法、为了把工具课堂实践整合成教师所需帮助的类型、为使用技术所必需的课堂结构的改变、以及使用新工具的认知结果、社会结果和学习结果。
